一种医疗抗疫用抗菌防护靴套的制作方法

1.本发明属于医疗用品领域，具体地，涉及一种医疗抗疫用抗菌防护靴套。


背景技术：

2.防护靴套采用适宜材料制成，有足够的强度和阻隔性能。医务人员在医疗机构中使用，防止接触到具有潜在感染性的患者血液、体液、分泌物等，起阻隔、防护作用。靴套的材质可以为抗菌耐磨塑料，抗菌塑料是指在塑料中添加抗菌剂，使塑料制品具有内在抗菌功能，在一定时间内可以将沾污在塑料表面的细菌杀死或抑制其繁殖。与常规的物理和化学方法相比较，抗菌塑料杀菌时效长，经济方便。但是现有的防护靴套抗菌性能差，不具有自清洁效应，容易滋生细菌，因此，提供一种医疗抗疫用抗菌防护靴套是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种医疗抗疫用抗菌防护靴套，以解决上述背景所提出的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种医疗抗疫用抗菌防护靴套，包括以下重量份的原料：聚乙烯70-78份、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺0.5-0.8份、功能填料3-6份、硬脂酸锌1-5份、增强剂2-4份和聚乙烯蜡0.3-0.6份；
6.该医疗抗疫用抗菌防护靴套由以下步骤制成：
7.第一步、将聚乙烯、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺、功能填料、硬脂酸锌、增强剂和聚乙烯蜡加入搅拌罐中，转速60-80r/min条件下搅拌20min后转移至双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乙烯塑料颗粒；
8.第二步、将聚乙烯塑料颗粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，得到薄膜，将薄膜按照常规工艺制成医疗抗疫用抗菌防护靴套。
9.进一步地，所述功能填料由以下步骤制成：
10.步骤1、将环氧氯丙烷、2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐和无水乙醇加入三颈烧瓶中，氮气保护下，温度80℃下反应24h，反应结束后，旋蒸至体积的1/4，然后于丙酮溶液中重结晶，得到中间产物1；
11.反应过程如下：
[0012][0013]
步骤2、氮气保护下，将中间产物1、全氟烷基乙醇和二甲基亚砜加入三颈烧瓶中，控制温度50-60℃，搅拌反应10min，然后加入氢氧化钾，之后升温至137-155℃，搅拌速度为120-150r/min，回流反应3-5h，反应结束后，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，之后乙酸乙
酯萃取，旋转蒸发，得到中间产物2；
[0014]
反应过程如下：
[0015][0016]
步骤3、氮气保护下，将4-氨基二苯甲酮、三乙胺和dmf加入三颈烧瓶中，控制温度0-5℃，将中间产物2的dmf溶液通过恒压滴液漏斗缓慢滴加到三颈烧瓶中，滴加结束后，室温条件下搅拌反应12h后，将反应产物转移至体积3倍的0℃水中，搅拌4-6min后抽滤，滤饼用质量分数5％的碳酸钠水溶液洗涤3次，去离子水洗涤3次，50℃下干燥36h，最后于乙醇中重结晶，得到中间产物3；
[0017]
反应过程如下：
[0018][0019]
步骤4、将对甲基苯胺、甲苯和乙酰乙酸叔丁酯加入三颈烧瓶中，转速60-80r/min条件下，回流反应4-6h，反应结束后，室温下静置24h，过滤，收集滤饼于60℃烘箱中干燥至恒重，得到中间产物4；
[0020]
反应过程如下：
[0021][0022]
步骤5、将中间产物4溶于dmf中，搅拌3min后，加入无水碳酸钾和四丁基溴化铵，于室温下搅拌30min后，加入二硫化碳继续搅拌1h，再通过恒压滴液漏斗滴加硫酸二甲酯，20min内滴加结束，室温条件下搅拌反应4h，反应结束后，将反应产物倒入0℃水中，过滤，滤饼用甲醇洗涤3-5次，得到中间产物5；
[0023]
反应过程如下：
[0024][0025]
步骤6、将中间产物5加入邻二氯苯中，搅拌5min后，升温至180℃回流反应4h，反应结束后，自然冷却至室温，转速60-80r/min条件下搅拌8-10h，然后过滤，滤饼用乙醚洗涤三次，得到中间产物6，将中间产物6与质量分数50％的硫酸溶液混合，搅拌回流反应4h，反应
结束后冷却至室温，用冰水稀释至体积2倍，过滤，滤饼用去离子水洗涤后于无水乙醇中重结晶，得到中间产物7；
[0026]
反应过程如下：
[0027][0028]
步骤7、将中间产物7和dmf加入反应釜中，加入高锰酸钾和质量分数17％的盐酸溶液，然后升温至65-68℃，搅拌反应4-5h，冷却至室温，得到中间产物8，然后向反应釜中加入中间产物3的四氢呋喃溶液，搅拌5min后，滴加浓硫酸，滴加结束后，升温至68℃，搅拌反应4-6h，反应结束后，加入去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，最后旋蒸，得到中间产物9；
[0029]
反应过程如下：
[0030][0031]
步骤8、将中间产物9和dmf加入反应釜中，搅拌3-5min后，将异氰酸丙基三乙氧基硅烷、乙二胺和dmf按照0.05mol：3.2g：5g混合均匀得到溶剂a，然后向反应釜中滴加溶剂a，滴加结束后，升温至95℃搅拌反应8h，反应结束，加入去离子水洗涤，之后乙酸乙酯萃取，最后旋蒸，得到中间产物10；
[0032]
反应过程如下：
[0033][0034]
步骤9、将纳米二氧化钛、无水乙醇和去离子水超声分散后，加入中间产物10的无水乙醇溶液，继续超声分散20min，然后于转速1000-1200r/min下离心处理20min，之后过滤，滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，最后于60℃的烘箱中干燥至恒重，得到功能填料。
[0035]
进一步地，步骤1中环氧氯丙烷、2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐和无水乙醇的用量比为12mmol：10mmol：20-25ml。
[0036]
进一步地，步骤2中中间产物1、全氟烷基乙醇和二甲基亚砜的用量比为12mmol：12mmol：25-30ml，其中氢氧化钾的用量为中间产物1质量的3-5％。
[0037]
进一步地，步骤3中4-氨基二苯甲酮、三乙胺、dmf和中间产物2的dmf溶液的用量比为6.4-6.6g：6ml：30-35ml：10ml，中间产物2的dmf溶液由中间产物2和dmf按照5.8-6.2g：10-12ml混合而成。
[0038]
进一步地，步骤4中对甲基苯胺、甲苯和乙酰乙酸叔丁酯的用量比为5.0mmol：40-45ml：5.6-6.2mmol。
[0039]
进一步地，步骤5中中间产物4、dmf、无水碳酸钾、四丁基溴化铵、二硫化碳和硫酸二甲酯的用量比为5.0mmol：10-13ml：1.8-2.0g：0.16g：0.2-0.3ml：1.4-1.6ml。
[0040]
进一步地，步骤6中中间产物5和邻二氯苯用量比为0.9-1.2g：10-12ml，中间产物6与硫酸溶液的用量比为280-300mg：10-12ml。
[0041]
进一步地，步骤7中中间产物7、dmf、高锰酸钾和盐酸溶液的用量比为1.3-1.5g：22-25ml：0.3-0.5g：2ml；中间产物7、中间产物3的四氢呋喃溶液和浓硫酸的用量比为1.3g：25-30ml：2-3ml，其中中间产物3的四氢呋喃溶液由中间产物3和四氢呋喃按照25mmol：25ml混合而成，浓硫酸质量分数为95％。
[0042]
进一步地，步骤8中中间产物9、dmf和溶剂a的用量比为0.05mol：40-45ml：5-8g。
[0043]
进一步地，步骤9中纳米二氧化钛、无水乙醇、去离子水和中间产物10的无水乙醇溶液的用量比为1.3-1.5g：35-41ml：50ml：8-10ml，中间产物10的无水乙醇溶液由中间产物
10和无水乙醇按照0.8-1.5g：18-20ml混合而成。
[0044]
进一步地，所述增强剂为魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶和纳米氧化铝中的一种。
[0045]
本发明的有益效果：
[0046]
本发明以聚乙烯、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺、功能填料、硬脂酸锌、增强剂和聚乙烯蜡为原料制备了一种医疗抗疫用抗菌防护靴套，该防护靴套具有优异的抗菌抗疫性能的同时还具有自清洁效应，在医疗抗疫中具有很大的应用价值，首先以环氧氯丙烷和2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐为原料通过化学反应得到含有季铵盐结构的中间产物1，利用中间产物1的环氧基与全氟烷基乙醇的羟基发生开环反应得到含有三氟甲基的中间产物2，然后中间产物2与4-氨基二苯甲酮发生反应消去hcl得到中间产物3，再以对甲基苯胺和乙酰乙酸叔丁酯为原料合成中间产物4，以中间产物4、二硫化碳和硫酸二甲酯为原料通过化学反应得到中间产物5，然后中间产物5发生闭环反应得到中间产物6，中间产物6水解后得到中间产物7，通过使用酸性高锰酸钾使中间产物7苯环上的甲基被氧化成羧基得到中间产物8，进而使中间产物8与中间产物3在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应，得到中间产物9，然后使中间产物9与异氰酸丙基三乙氧基硅烷发生接枝反应得到中间产物10，最后使中间产物10水解与纳米二氧化钛表面的羟基发生缩合反应，使中间产物10通过化学键接枝于纳米二氧化钛表面，得到功能填料；由于中间产物10上含有季铵盐结构、三氟甲基、二苯甲酮结构、喹诺酮结构，季铵盐结构的存在赋予复合材料优异的抗菌性能，三氟甲基的存在能够提高复合材料的疏水性和耐腐蚀性能，二苯甲酮结构在光照下通过产生过氧化氢等活性氧化物来杀死细菌，赋予复合材料光敏抗菌性能，喹诺酮结构以细菌的dna为靶，使dna形成超螺旋的酶称为dna回旋酶，喹诺酮妨碍此种酶，进一步造成染色体的不可逆损害，而使细菌细胞不再分裂，抑制细菌的生长繁殖，并且纳米二氧化钛具有优异的光催化活性和自清洁效应，因此，将功能填料作为防护靴套的原料之一能够赋予防护靴优异的抗菌性能、自清洁性能。
具体实施方式
[0047]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
实施例1
[0049]
功能填料由以下步骤制成：
[0050]
步骤1、将12mmol环氧氯丙烷、10mmol的2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐和20ml无水乙醇加入三颈烧瓶中，氮气保护下，温度80℃下反应24h，反应结束后，旋蒸至体积的1/4，然后于丙酮溶液中重结晶，得到中间产物1；
[0051]
步骤2、氮气保护下，将12mmol中间产物1、12mmol全氟烷基乙醇和25ml二甲基亚砜加入三颈烧瓶中，控制温度50℃，搅拌反应10min，然后加入氢氧化钾，之后升温至137℃，搅拌速度为120r/min，回流反应3h，反应结束后，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，之后乙酸乙酯萃取，旋转蒸发，得到中间产物2，氢氧化钾的用量为中间产物1质量的3％；
[0052]
步骤3、氮气保护下，将6.4g的4-氨基二苯甲酮、6ml三乙胺和30mldmf加入三颈烧瓶中，控制温度0℃，将10ml中间产物2的dmf溶液通过恒压滴液漏斗缓慢滴加到三颈烧瓶
中，滴加结束后，室温条件下搅拌反应12h后，将反应产物转移至体积3倍的0℃水中，搅拌4min后抽滤，滤饼用质量分数5％的碳酸钠水溶液洗涤3次，去离子水洗涤3次，50℃下干燥36h，最后于乙醇中重结晶，得到中间产物3，中间产物2的dmf溶液由中间产物2和dmf按照5.8g：10ml混合而成；
[0053]
步骤4、将5.0mmol对甲基苯胺、40ml甲苯和5.6mmol乙酰乙酸叔丁酯加入三颈烧瓶中，转速60r/min条件下，回流反应4h，反应结束后，室温下静置24h，过滤，收集滤饼于60℃烘箱中干燥至恒重，得到中间产物4；
[0054]
步骤5、将5.0mmol中间产物4溶于10mldmf中，搅拌3min后，加入1.8g无水碳酸钾和0.16g四丁基溴化铵，于室温下搅拌30min后，加入0.2ml二硫化碳继续搅拌1h，再通过恒压滴液漏斗滴加1.4ml硫酸二甲酯，20min内滴加结束，室温条件下搅拌反应4h，反应结束后，将反应产物倒入0℃水中，过滤，滤饼用甲醇洗涤3次，得到中间产物5；
[0055]
步骤6、将0.9g中间产物5加入10ml邻二氯苯中，搅拌5min后，升温至180℃回流反应4h，反应结束后，自然冷却至室温，转速60r/min条件下搅拌8h，然后过滤，滤饼用乙醚洗涤三次，得到中间产物6，将280mg中间产物6与10ml质量分数50％的硫酸溶液混合，搅拌回流反应4h，反应结束后冷却至室温，用冰水稀释至体积2倍，过滤，滤饼用去离子水洗涤后于无水乙醇中重结晶，得到中间产物7；
[0056]
步骤7、将1.3g中间产物7和22mldmf加入反应釜中，加入0.3g高锰酸钾和2ml质量分数17％的盐酸溶液，然后升温至65℃，搅拌反应4h，冷却至室温，得到中间产物8，然后向反应釜中加入25ml中间产物3的四氢呋喃溶液，搅拌5min后，滴加浓硫酸，滴加结束后，升温至68℃，搅拌反应4h，反应结束后，加入2ml去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，最后旋蒸，得到中间产物9；
[0057]
步骤8、将0.05mol中间产物9和40mldmf加入反应釜中，搅拌3min后，将异氰酸丙基三乙氧基硅烷、乙二胺和dmf按照0.05mol：3.2g：5g混合均匀得到溶剂a，然后向反应釜中滴加5g溶剂a，滴加结束后，升温至95℃搅拌反应8h，反应结束，加入去离子水洗涤，之后乙酸乙酯萃取，最后旋蒸，得到中间产物10；
[0058]
步骤9、将1.3g纳米二氧化钛、35ml无水乙醇和50ml去离子水超声分散后，加入8ml中间产物10的无水乙醇溶液，继续超声分散20min，然后于转速1000r/min下离心处理20min，之后过滤，滤饼用蒸馏水洗涤2次，最后于60℃的烘箱中干燥至恒重，得到功能填料，中间产物10的无水乙醇溶液由中间产物10和无水乙醇按照0.8g：18ml混合而成。
[0059]
实施例2
[0060]
功能填料由以下步骤制成：
[0061]
步骤1、将12mmol环氧氯丙烷、10mmol的2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐和25ml无水乙醇加入三颈烧瓶中，氮气保护下，温度80℃下反应24h，反应结束后，旋蒸至体积的1/4，然后于丙酮溶液中重结晶，得到中间产物1；
[0062]
步骤2、氮气保护下，将12mmol中间产物1、12mmol全氟烷基乙醇和30ml二甲基亚砜加入三颈烧瓶中，控制温度60℃，搅拌反应10min，然后加入氢氧化钾，之后升温至155℃，搅拌速度为150r/min，回流反应5h，反应结束后，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，之后乙酸乙酯萃取，旋转蒸发，得到中间产物2，氢氧化钾的用量为中间产物1质量的5％；
[0063]
步骤3、氮气保护下，将6.6g的4-氨基二苯甲酮、6ml三乙胺和35mldmf加入三颈烧
瓶中，控制温度5℃，将10ml中间产物2的dmf溶液通过恒压滴液漏斗缓慢滴加到三颈烧瓶中，滴加结束后，室温条件下搅拌反应12h后，将反应产物转移至体积3倍的0℃水中，搅拌6min后抽滤，滤饼用质量分数5％的碳酸钠水溶液洗涤3次，去离子水洗涤3次，50℃下干燥36h，最后于乙醇中重结晶，得到中间产物3，中间产物2的dmf溶液由中间产物2和dmf按照6.2g：12ml混合而成；
[0064]
步骤4、将5.0mmol对甲基苯胺、45ml甲苯和6.2mmol乙酰乙酸叔丁酯加入三颈烧瓶中，转速80r/min条件下，回流反应6h，反应结束后，室温下静置24h，过滤，收集滤饼于60℃烘箱中干燥至恒重，得到中间产物4；
[0065]
步骤5、将5.0mmol中间产物4溶于13mldmf中，搅拌3min后，加入2.0g无水碳酸钾和0.16g四丁基溴化铵，于室温下搅拌30min后，加入0.3ml二硫化碳继续搅拌1h，再通过恒压滴液漏斗滴加1.6ml硫酸二甲酯，20min内滴加结束，室温条件下搅拌反应4h，反应结束后，将反应产物倒入0℃水中，过滤，滤饼用甲醇洗涤5次，得到中间产物5；
[0066]
步骤6、将1.2g中间产物5加入12ml邻二氯苯中，搅拌5min后，升温至180℃回流反应4h，反应结束后，自然冷却至室温，转速80r/min条件下搅拌10h，然后过滤，滤饼用乙醚洗涤三次，得到中间产物6，将300mg中间产物6与12ml质量分数50％的硫酸溶液混合，搅拌回流反应4h，反应结束后冷却至室温，用冰水稀释至体积2倍，过滤，滤饼用去离子水洗涤后于无水乙醇中重结晶，得到中间产物7；
[0067]
步骤7、将1.5g中间产物7和25mldmf加入反应釜中，加入0.5g高锰酸钾和2ml质量分数17％的盐酸溶液，然后升温至68℃，搅拌反应5h，冷却至室温，得到中间产物8，然后向反应釜中加入30ml中间产物3的四氢呋喃溶液，搅拌5min后，滴加浓硫酸，滴加结束后，升温至68℃，搅拌反应6h，反应结束后，加入3ml去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，最后旋蒸，得到中间产物9；
[0068]
步骤8、将0.05mol中间产物9和45mldmf加入反应釜中，搅拌5min后，将异氰酸丙基三乙氧基硅烷、乙二胺和dmf按照0.05mol：3.2g：5g混合均匀得到溶剂a，然后向反应釜中滴加8g溶剂a，滴加结束后，升温至95℃搅拌反应8h，反应结束，加入去离子水洗涤，之后乙酸乙酯萃取，最后旋蒸，得到中间产物10；
[0069]
步骤9、将1.5g纳米二氧化钛、41ml无水乙醇和50ml去离子水超声分散后，加入10ml中间产物10的无水乙醇溶液，继续超声分散20min，然后于转速1200r/min下离心处理20min，之后过滤，滤饼用蒸馏水洗涤3次，最后于60℃的烘箱中干燥至恒重，得到功能填料，中间产物10的无水乙醇溶液由中间产物10和无水乙醇按照1.5g：20ml混合而成。
[0070]
实施例3
[0071]
一种医疗抗疫用抗菌防护靴套，包括以下重量份的原料：聚乙烯70份、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺0.5份、实施例1的功能填料3份、硬脂酸锌1份、魔芋葡甘聚糖2份和聚乙烯蜡0.3份；
[0072]
该医疗抗疫用抗菌防护靴套由以下步骤制成：
[0073]
第一步、将聚乙烯、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺、实施例1的功能填料、硬脂酸锌、魔芋葡甘聚糖和聚乙烯蜡加入搅拌罐中，转速60r/min条件下搅拌20min后转移至双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乙烯塑料颗粒；
[0074]
第二步、将聚乙烯塑料颗粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，得到薄膜，将薄膜按照常规
工艺制成医疗抗疫用抗菌防护靴套。
[0075]
实施例4
[0076]
一种医疗抗疫用抗菌防护靴套，包括以下重量份的原料：聚乙烯75份、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺0.6份、实施例2的功能填料4份、硬脂酸锌2份、魔芋葡甘聚糖3份和聚乙烯蜡0.4份；
[0077]
该医疗抗疫用抗菌防护靴套由以下步骤制成：
[0078]
第一步、将聚乙烯、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺、实施例2的功能填料、硬脂酸锌、魔芋葡甘聚糖和聚乙烯蜡加入搅拌罐中，转速70r/min条件下搅拌20min后转移至双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乙烯塑料颗粒；
[0079]
第二步、将聚乙烯塑料颗粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，得到薄膜，将薄膜按照常规工艺制成医疗抗疫用抗菌防护靴套。
[0080]
实施例5
[0081]
一种医疗抗疫用抗菌防护靴套，包括以下重量份的原料：聚乙烯78份、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺0.8份、实施例3的功能填料6份、硬脂酸锌5份、魔芋葡甘聚糖4份和聚乙烯蜡0.6份；
[0082]
该医疗抗疫用抗菌防护靴套由以下步骤制成：
[0083]
第一步、将聚乙烯、n，n
’‑
乙撑双硬脂酰胺、实施例3的功能填料、硬脂酸锌、魔芋葡甘聚糖和聚乙烯蜡加入搅拌罐中，转速80r/min条件下搅拌20min后转移至双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乙烯塑料颗粒；
[0084]
第二步、将聚乙烯塑料颗粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，得到薄膜，将薄膜按照常规工艺制成医疗抗疫用抗菌防护靴套。
[0085]
对比例1
[0086]
将实施例3中的功能填料去除，其余原料及制备过程不变。
[0087]
对比例2
[0088]
将实施例4中的功能填料替换成纳米二氧化钛，其余原料及制备过程不变。
[0089]
对比例3
[0090]
本对比例为河南省连旗盛世医疗器械有限公司生产的防护靴套。
[0091]
将实施例3-5和对比例1-3的防护靴套进行性能测试，测试标准如下：
[0092]
按照gb/t1043-93和gb/t1040.2-2006的标准进行冲击和拉伸性能测试，参考gb21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》进行抗菌性能测试；检测用菌：大肠杆菌atcc25922(escherichia coli)；自清洁性能：将酱油通过滴管分别滴于实施例3-5和对比例1-3的防护靴套上，然后均置于光照下处理4-6h，观察酱油滴污渍是否变浅消失等，并记录下来，测试结果如下表所示：
[0093][0094]
由上表可以看出，实施例3-5在力学性能、抗菌性能和自清洁性能测试过程中，测试结果均优于对比例1-3，说明本发明制备的防护靴套具有优异的力学性能同时，还具有抗菌、自清洁性能，在医疗抗疫工作中具有很大的应用价值。
[0095]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。